光纜基礎(chǔ)知識(shí)

1、光纜基礎(chǔ)知識(shí) 主要內(nèi)容 一、光纖通信技術(shù)發(fā)展概述 二、光纖和光纜 三、光纜的接續(xù)和測(cè)試 四、儀表使用介紹 為什么要發(fā)展光通信 中波短波微波光纖 光通信的發(fā)展史 1880年，貝爾發(fā)明了光電話(huà)； 1960年，美梅曼發(fā)明了第一個(gè)紅寶石激光器； 1962年，霍爾等研制出了半導(dǎo)體激光器； 1966年，高錕發(fā)表了一篇奠定光纖通信基礎(chǔ)的論文； 1970年，康寧公司首先制成了20dB/km的低損耗石英光纖； 1974年，多模光纖損耗降到了2dB/km； 1976年，獲得了1310和1550兩個(gè)低損耗的長(zhǎng)波長(zhǎng)窗口； 1980年，1550窗口處的光纖損耗低至0.2dB/km； 80年代中期，已經(jīng)獲得小于0.4 d

2、B/km和0.25 dB/km的商用光纖；一、光纖通信技術(shù)發(fā)展概述概述光纖通信發(fā)展階段：階段時(shí)間波長(zhǎng)模式損耗速率距離用途第一代1973-19760.85多模2.5-350-1008-10市話(huà)局間中繼第二代1976-19821.31多或單模0.55-1140M20-50中短距離長(zhǎng)途、市話(huà)局間中繼第三代1982-19881.31單模0.3-0.5622M50-100PDH、長(zhǎng)途干線(xiàn)第四代1988-19961.55單模0.22.5G80-120SDH、第五代1996-至今1.55160*10GDWDM光纖通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成調(diào)制光源光電檢測(cè)放大恢復(fù)光發(fā)射機(jī)光纖光纜光接收機(jī)輸入電信號(hào)輸出電信號(hào)光源項(xiàng) 目

3、激光器(LD)發(fā)光二極管(LED)調(diào)制速率幾吉赫幾十兆赫輸出光功率幾十毫瓦幾毫瓦光譜寬度窄寬驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜簡(jiǎn)單溫度影響大小可靠性較低較高壽命較短較長(zhǎng)應(yīng)用高速長(zhǎng)距離低速短距離光電檢測(cè)器項(xiàng) 目光電二極管(PIN)雪崩光電二極管(APD)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單復(fù)雜應(yīng)用電路簡(jiǎn)單復(fù)雜光電增益無(wú)有壽命較長(zhǎng)較短適用波長(zhǎng)長(zhǎng)波長(zhǎng)短波長(zhǎng)應(yīng)用普遍已很少二、光纖和光纜項(xiàng) 目單模光纖多模光纖芯徑細(xì)：9-10m較粗：50-100m傳輸帶寬很寬：約100GHz較窄：約1GHz與光源耦合較難簡(jiǎn)單精度較高較低適用場(chǎng)合長(zhǎng)距離、大容量、高速、多波長(zhǎng)系統(tǒng)中短距離、中小容量、單波長(zhǎng)系統(tǒng)應(yīng)用電信干線(xiàn)傳輸以太網(wǎng)、FDDI光纖光纖通信的主要特點(diǎn) 通信容量大

4、，傳輸距離長(zhǎng) 抗電磁干擾，傳輸質(zhì)量佳 信號(hào)串?dāng)_小，保密性能好 原材料豐富，節(jié)省了有色金屬，環(huán)保 光纖尺寸小，質(zhì)量輕，便于敷設(shè)和運(yùn)輸 光纜適應(yīng)性強(qiáng)，壽命長(zhǎng)光纖通信的傳輸窗口 短波長(zhǎng)窗口，波長(zhǎng)為0.85m； 長(zhǎng)波長(zhǎng)窗口，波長(zhǎng)為1.31 m和1.55 m 波段波段 波長(zhǎng)波長(zhǎng)(nm) (nm) 使用光纖使用光纖 應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng) ( (第一傳輸窗口第一傳輸窗口) )850850G.651G.651單通道單通道 O-bandO-band(Original band) (Original band) 12601360 12601360 G.652AG.652AG.652B G.652B 單通道、單通道、W

5、DM WDM E-bandE-band(Extended band) (Extended band) 13601460 13601460 G.652CG.652CG.652DG.652DCWDM CWDM S-bandS-band(Short band) (Short band) 14601530 14601530 G.655A G.655A G.655B G.655B G.655C G.655CG.656G.656將來(lái)的將來(lái)的DWDM DWDM C-bandC-band(Conventional band) (Conventional band) 1530156515301565DWDM/C

6、WDMDWDM/CWDML-bandL-band(Long band) (Long band) 15651625 15651625 DWDMDWDMU-band U-band (Ultra-long band) (Ultra-long band) 16251675 16251675 光纖通信系統(tǒng)的分類(lèi) 按傳輸波長(zhǎng)劃分 短波長(zhǎng)、長(zhǎng)波長(zhǎng)、超長(zhǎng)波長(zhǎng) 按光纖傳導(dǎo)模式數(shù)量劃分 多模光纖、單模光纖有關(guān)光纖、光纜的標(biāo)準(zhǔn)體系ITU-T：國(guó)際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)部門(mén) ISO：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 IEC：國(guó)際電工委員會(huì) ETSI：歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì) ANSI：美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)GB：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局)YD：通信行業(yè)標(biāo)

7、準(zhǔn)(信息產(chǎn)業(yè)部)光纖的結(jié)構(gòu)纖芯(n1)包層(n2)D125 m1、D為光纖纖芯直徑或模場(chǎng)直徑，單模光纖的模場(chǎng)直徑為9-10 m。多模光纖的模場(chǎng)直徑為50或62.5 m。2、 n1 n2光纖的分類(lèi)按光纖材料分 石英光纖、全塑光纖按光纖剖面折射率分 階躍型光纖、漸變型光纖按傳輸?shù)哪Ｊ椒?多模光纖、單模光纖按ITU-T建議分 G651G651光纖，梯度折射率多模光纖。光纖，梯度折射率多模光纖。G652G652光纖，標(biāo)準(zhǔn)單模光纖光纖，標(biāo)準(zhǔn)單模光纖 ( NDSF) ( NDSF) 。G653G653光纖，色散位移單模光纖光纖，色散位移單模光纖(DSF) (DSF) 。G654G654光纖，截止波長(zhǎng)位移單

8、模光纖光纖，截止波長(zhǎng)位移單模光纖 G655G655光纖，非零色散位移單模光纖光纖，非零色散位移單模光纖 (NZ-DSF)(NZ-DSF)G656G656光纖，寬帶光傳輸用的非零色散位移單模光纖光纖，寬帶光傳輸用的非零色散位移單模光纖 G.657G.657光纖，彎曲不敏感單模光纖光纖，彎曲不敏感單模光纖G.651光纖 梯度型多模光纖 工作波長(zhǎng)：1.31m和1.55m 處于多模工作狀態(tài) 在1.31m處有最小的色散值，在1.55m處有最小的衰減系數(shù) 數(shù)據(jù)通信局域網(wǎng)(LAN)用G.652光纖 常規(guī)單模光纖或非色散位移光纖 零色散波長(zhǎng)在1.31m處，在1.55m處衰減最小，但有較大的正色散，約為18ps

9、/(nmkm)。 工作波長(zhǎng)既可選用1.31m ，又可選用1.55m。最佳工作波長(zhǎng)在1.31m 。 利用G.652光纖進(jìn)行速率為2.5Gb/s以上的信號(hào)長(zhǎng)途傳輸時(shí)，必須引入色散補(bǔ)償光纖進(jìn)行色散補(bǔ)償，并需引入更多的摻鉺光纖放大器來(lái)補(bǔ)償由于引入色散補(bǔ)償光纖所產(chǎn)生的損耗。G.652光纖可進(jìn)一步分為G.652A、 G.652B、 G.652CG.652A光纖主要適用于ITU-T G.957規(guī)定的SDH傳輸系統(tǒng)和G.691規(guī)定的帶光放大的高至STM-16的單通道SDH傳輸系統(tǒng)。G.652B光纖主要適用于ITU-T G.957規(guī)定的SDH傳輸系統(tǒng)和G.691規(guī)定的帶光放大的高至STM-64的單通道SDH傳輸

10、系統(tǒng)及直到STM-64的ITU-T G.692帶光放大的波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)。G.652C光纖又稱(chēng)為低水峰光纖，其商用光纖有Lucent的全波光纖(All-ware Fiber)等。 它消除了常規(guī)光纖在1385nm附近由于OH根離子吸收造成的損耗峰，使光纖在1310-1600nm的損耗都趨于平坦。G.655光纖 非零色散位移光纖(NZDSF) 在1994年專(zhuān)門(mén)為新一代光放大MWDM傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造的光纖。 屬色散位移光纖，但在1550nm處色散不是零，用以平衡四波混頻等非線(xiàn)性效應(yīng)。 用較低的色散抑制了四波混頻等非線(xiàn)性效應(yīng)，使其能用于高速率(10Gb/s以上)、大容量、DWDM的長(zhǎng)距離光纖通信系統(tǒng)

11、中。G.655光纖 可進(jìn)一步分為G.655A和G.655B兩個(gè)子類(lèi) G.655A適用于ITU-T G.691規(guī)定的帶光放大器的單通道SDH系統(tǒng)和通道速率為STM-64、通道間隔不小于200GHz的G .692帶光放大器的波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)。只能使用在C波段。 G.655B適用于通道間隔不大于100GHz的G .692密集波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)?？梢允褂迷贑波段，也可以使用在L波段。 兩者不同還在于在C波段的色散值不同。 G.655A光纖的色散值為0.1-6 ps/(nmkm)， G.655B光纖的色散值為1-10 ps/(nmkm)。G.655光纖 商用的G.655光纖有：Lucent的真波(True Wave)光纖 消除了G.652光纖在1385nm附近由于OH根離子吸收造成的損耗峰，使光纖在1310-16